高度非线性弹塑性模型的改进显式算法数值实现

当采用传统的全显式算法对高度非线性的弹塑性本构模型进行数值实现过程中,存在计算效率低、误差积累、精度较低的缺点.为提高计算效率和改善计算精度,采用四阶的Dormand and Prince Runge-Kutta法代替传统的全显式算法中的向前Euler法,并结合切平面算法形成了改进显式算法.以考虑土体结构性的SANICLAY模型为例,对传统的全显式算法、改进显式算法和隐式算法在计算收敛性、效率和精度方面进行对比.将改进显式算法用于隧道开挖工程多单元计算中.结果表明,与隐式算法相比,传统的全显式算法的计算精度和计算效率均比较低,改进显式算法计算效率和计算精度均比传统的全显式算法高很多.     

求解信赖域子问题的Adams四阶预报校正格式算法

在已建立的微分方程模型的基础上,联合Adams四阶预报—校正格式求解二次模型信赖域子问题.文章提出了Adams四阶预报—校正格式算法,分析了算法对应折线的性质,并将其与Adams四阶显式算法、Adams四阶隐式算法进行数值实验比较.数值实验结果验证了该算法有效、可行.     

物理计算的保真与代数动力学算法——Ⅲ. 辛代数动力学算法

在常微分方程的代数动力学精确解的基础上,对Hamilton系统,设计出保持局域辛几何结构的各阶代数动力学算法-辛代数动力学算法.讨论了辛代数动力学算法与辛几何算法和Runge-Kutta算法的关系.对N阶辛代数动力学算法,估计了相空间轨道、运动学变量的代数关系和代数-几何不变量以及动力学守恒量的精度.在6个模型的计算实验中,比较了辛代数动力学算法与辛几何算法,发现四阶辛代数动力学算法比四阶辛几何算法在精度和轨道相位失真两方面都有所改进.     

四阶杆振动方程的cosh(x)显式辛格式

利用 Hyperbolic函数 cosh(x)构造四阶杆振动方程的任意阶精度的三层显式辛格式 ,并进行了稳定性分析 .     

辛算法在N+O2反应准经典轨线计算中的应用

基于Sayós等通过精确的ab initio计算得到的基态势能面,采用四阶显式辛格式计算了N O2反应体系的准经典轨线,并与四阶Runge-Kutta法的结果进行了比较. 结果显示,四阶Runge-Kutta法不能保持反应体系的能量守恒,计算结果没有真实地描述反应体系的运动;然而,四阶显式辛格式保持了哈密顿系统的辛结构,计算中能很好地保持反应体系的能量守恒,在N O2反应体系的准经典轨线计算中明显优于四阶Runge-Kutta法.     

非线性Schrdinger方程的辛算法

给出了非线性Schrdinger方程的二阶Euler中点格式、四阶Euler中点格式、二阶蛙跳格式和四阶蛙跳格式,并且作了数值实验验证这些格式的可行性并比较其误差.并且对同样截断误差阶的一种辛格式和一种非辛的差分格式进行比较.我们选取二阶蛙跳格式和二阶两层格式作了数值实验并对它们的运行结果作了比较.发现辛算法比同样截断误差的非辛算法误差小,时间越长优势越明显.     

二维Helmholtz方程的高阶紧致差分方法

基于二阶导数的四阶Padé型紧致差分逼近式,并结合原方程本身,得到了二维Helm-holtz一种四阶精度的紧致差分格式.该格式在每个空间方向上只涉及到三个点处的未知量及其二阶导数值,边界处对于二阶导数利用四阶显式偏心格式.然后,利用Richardson外推法、算子插值法及二阶导数在边界点处的六阶显式偏心格式,将本文构造的二维Helmholtz方程四阶紧致差分格式的精度提高到六阶.最后,通过数值实验验证了本文方法的精确性和可靠性.     

物理计算的保真与代数动力学算法水——Ⅲ．辛代数动力学算法

在常微分方程的代数动力学精确解的基础上，对Hamilton系统，设计出保持局域辛几何结构的各阶代数动力学算法-辛代数动力学算法．讨论了辛代数动力学算法与辛几何算法和Runge—Kutta算法的关系．对N阶辛代数动力学算法，估计了相空间轨道、运动学变量的代数关系和代数-几何不变量以及动力学守恒量的精度．在6个模型的计算实验中，比较了辛代数动力学算法与辛几何算法，发现四阶辛代数动力学算法比四阶辛几何算法在精度和轨道相位失真两方面都有所改进．     

粒子自旋4阶辛格式计算误差研究

利用辛算法求解粒子自旋问题的薛定谔方程,得到波函数的数值解.研究了4阶辛差分格式计算结果的误差,并与2阶辛差分格式的结果进行了比较.利用4阶辛格式计算波函数实部和虚部结果的精密度比2阶格式高出7个数量级,即绝对误差低7个数量级,但二者演变规律基本相同,即绝对误差随着时间的推演均周期性地在正数和负数之间来回变动,变化方式类似于正弦、余弦函数,其振幅不断增大.4阶辛格式结果误差的变化图形较2阶辛格式略微滞后.2阶的绝对误差随时间的变化恰好与波函数本身的时间变化率成正比,即波函数绝对误差与其时间变化率的比值随时间的变化呈严格的直线图像,而4阶辛格式结果没有这样的关系.但若考虑到4阶绝对误差在时间上的滞后,也能够变换出类似的直线关系.     

非线性Schr(o)dinger方程的辛算法

给出了非线性Schrodinger方程的二阶Euler中点格式、四阶Euler中点格式、二阶蛙跳格式和四阶蛙跳格式，并且作了数值实验验证这些格式的可行性并比较其误差．并且对同样截断误差阶的一种辛格式和一种非辛的差分格式进行比较．我们选取二阶蛙跳格式和二阶两层格式作了数值实验并对它们的运行结果作了比较．发现辛算法比同样截断误差的非辛算法误差小，时间越长优势越明显．     

瑞利衰落信道下MQAM信号的盲识别方法

针对MQAM信号识别难的问题,提出一种瑞利衰落信道条件下MQAM调制信号盲识别算法.该方法在不需要任何先验信息的情况下,利用瑞利衰落信道的特点,从信号的2阶、4阶和6阶累积量中提取的特征参数实现MQAM调制信号的识别.仿真结果表明：在信噪比为5dB下平均识别率能达到90%以上,与其他算法相比有更高的识别率和更强的抗噪声干扰能力,而且对相位抖动和频率偏差有很强的健壮性.     

SINS系统姿态算法仿真

姿态算法是捷联惯导系统的关键部分之一.在对传统三阶泰勒展开法和四阶龙格-库塔法分析的基础上,提出了另一种更有效的四阶泰勒展开法,并在典型圆锥运动环境下,对3种算法进行了姿态角误差仿真分析,从运算精度与速度上考虑,得出四阶泰勒展开法比三阶泰勒展开法和四阶龙格-库塔法都更具优势,为姿态算法的研究提供了参考.     

SINS系统姿态算法仿真

姿态算法是捷联惯导系统的关键部分之一在对传统三阶泰勒展开法和四阶龙格-库塔法分析的基础上,提出了另一种更有效的四阶泰勒展开法,并在典型圆锥运动环境下,对3种算法进行了姿态角误差仿真分析,从运算精度与速度上考虑,得出四阶泰勒展开法比三阶泰勒展开法和四阶龙格-库塔法都更具优势,为姿态算法的研究提供了参考。     

弹性力学应力边界问题的辛差分格式

将全区域离散的有限差分法引入弹性力学辛体系,建立了应力边界问题的平面直角坐标辛差分格式,用对偶的二类变量进行求解,可直接求得位移和应力．编程并计算了有关算例,结果表明辛差分法是有效的,为弹性力学辛体系提供了一种新的数值方法．     

基于免疫遗传算法的TSP优化问题求解

在分析人工免疫系统的基础上提出一种改进的人工免疫算法——免疫遗传算法。文中介绍了该算法的基本步骤及特点,并对旅行商问题进行了仿真研究,与基本遗传算法进行了比较。结果表明所提算法能以较快的速度完成给定范围的搜索和全局优化任务,较标准遗传算法具有更强的全局搜索能力。     

基于改进遗传算法的PID型励磁系统控制器(英文)

提出了一种新型PID型励磁控制器,采用一种改进的遗传算法优化其参数,不仅克服了参数设计的主观性,且可以提高优化速度.计算结果表明,这种改进遗传算法的搜索速度与精度均优于试探法和标准遗传算法.与传统控制器的仿真比较表明,采用改进遗传算法优化的PID型励磁控制器对于电力系统动态特性具有较好的控制作用.     

一种基于有向无环图的相依性网格任务调度算法

网格任务调度算法是影响网格成功与否的关键技术之一.本文首先描述了网格计算环境中的DAG任务调度模型.然后,结合网格计算环境的特点, 讨论了多个相依性任务组成的应用任务调度问题,并对GS和CIGS算法进行了全面而深入的研究,并在此基础上提出了一个CIGS算法的改进算法.     

A new DNA algorithm to solve graph coloring problem

Using a small quantity of DNA molecules and little experimental time to solve complex problems successfully is a goal of DNA computing. Some NP-hard problems have been solved by DNA computing with lower time complexity than conventional computing. However, this advantage often brings higher space complexity and needs a large number of DNA encoding molecules. One example is graph coloring problem. Current DNA algorithms need exponentially increasing DNA encoding strands with the growing of problem size. Here we propose a new DNA algorithm of graph coloring problem based on the proof of four-color theorem. This algorithm has good properties of needing a relatively small number of operations in polynomial time and needing a small number of DNA encoding molecules (we need only 6R DNA encoding molecules if the number of regions in a graph is R).     

A new DNA algorithm to solve graph coloring problem

Using a small quantity of DNA molecules and little experimental time to solve complex problems successfully is a goal of DNA computing. Some NP-hard problems have been solved by DNA computing with lower time complexity than conventional computing. However, this advantage often brings higher space complexity and needs a large number of DNA encoding molecules. One example is graph coloring problem. Current DNA algorithms need exponentially increasing DNA encoding strands with the growing of problem size. Here we propose a new DNA algorithm of graph coloring problem based on the proof of four-color theorem. This algorithm has good properties of needing a relatively small number of operations in polynomial time and needing a small number of DNA encoding molecules (we need only 6R DNA encoding molecules if the number of regions in a graph is R).     

辛三代数分解的唯一性

辛三代数是一种与李三系联系较为紧密的代数系统,通过建立两者中心化子的关系,将中心为0的李三系上的分解唯一性推广到了辛三代数中,即得到了辛三代数分解的唯一性定理.